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1、电子技术实验,差动放大电路,抑制温度漂移的方法：在电路中引入直流负反馈；采用温度补偿的方法；采用特性相同的三极管，使它们的温漂互相抵消，构成“差动放大电路”。差动放大电路是模拟集成运算放大器输入级所采用的电路形式。,实验原理,差动放大电路的主要技术指标:差模电压增益Aud共模电压增益Auc共模抑制比KCMRR,典型差动放大电路:,差动放大器由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当两个输入端施加大小相等极性相同（共模）的信号时，由于电路的对称性T1、T2所产生的电流变化相等，IB1=IB2、IC1=IC2；因此集电极上的点位的变化也相等，即VC1=VC2。这说明差动电路对共模信号有抑制作用。
2、当两个输入端施加大小相等极性相反（差模）的信号时，Vi1=-Vi2，又由于参数对称，T1、T2管所产生的电流变化大小相等变化方向相反，IB1=IB2、IC1=IC2；因此集电极上的电位的变化也是大小相等变化方向相反，即VC1=-VC2，这样得到的输出电压Vo=2VC1。,实验原理,差模信号Vid：是指在两个输入端加幅度相等，极性相反的信号，即两个输入信号之差；共模信号Vic：是指在两个输入端加幅度相等，极性相同的信号，即两个输入信号的算术平均值。例如温漂信号就属共模信号，它对差分放大电路中两个输入端的的影响相同。,实验原理,如果输入信号极性相同，幅度也相同，则是纯共模信号。如果极性相同，但幅度
3、不等，则可以认为既包含共模信号，又包含差模信号，应分开加以计算。,差模电压增益Aud：指差动放大电路对差模输入信号的放大倍数。差模电压增益越大，放大电路的性能越好。,实验原理,共模电压增益Auc：指差动放大电路共模输入信号的放大倍数。共模电压增益越小，放大电路的性能越好。,共模抑制比KCMR：指差模电压放大倍数与共模放大倍数之比，它表明差动放大电路对共模信号的抑制能力。,或：,改进型的差动电路：恒流源差动放大电路,实验原理,为了提高共模抑制比应加大Re。但Re加大后，为保证工作点不变，必须提高负电源，这是不经济的。可用恒流源T3来代替Re。恒流源动态电阻大，可提高共模抑制比。同时恒流源的管压降
4、只有几伏，可不必提高负电源之值。我们的实验电路就是这样的电路。,晶体管工作在放大区时，集电极电流几乎仅取决于基极电流而与管压降无关，当基极电流是一个不变的直流电流时，集电极电流就是一个恒定电流。,在差分放大电路的实际应用中，根据所放大信号的不同，常采用以下四种连接:双端输入、双端输出（双双）：双端输入、单端输出（双单）：单端输入、双端输出（单双）：单端输入、单端输出（单单）：,实验原理,实验电路,静态分析,当输入信号为零时：由于IB3 IB3和 IB3：VB3=(R2/（R1+R2)*(12-(-12)-12=7.84V；而硅三极管的VBE0.7，则：VE3=7.840.7=-8.54V；IC
5、3IE3=VE3/RE3=(-8.54+12)/3K=1.15mA;由此可以看出：因为VB3的电压相对不变，,理论计算,静态分析,当输入信号为零时：由于没有输入信号，所以：VB1=VB2=0V;VE1=VE2=0-0.7=-0.7V;VC3=VE1-0.5*IC3*0.5RP=-0.7-0.5*1.15*0.5*330=-0.79V由于IC3 IE3，IE1 IE2 0.5 IE3，所以：IE1=IE2=0.5IE3=0.577mA;VC1=VC2=VCC-IE1*RC=12-0.577*10*1000=6.23V,理论计算,动态分析1.双端输入、双端输出:有两个输出端-集电极C1和集电极C2
6、。差模电压增益共模电压增益共模抑制比：输入阻抗：输出阻抗：,理论计算,动态分析2.双端输入、单端输出：信号仅从集电极 C1或C2 对地输出。差模电压增益：共模电压增益：共模抑制比：输入阻抗：输出阻抗：,理论计算,动态分析3.单端输入、双端输出差模电压增益：共模电压增益：共模抑制比：输入阻抗输出阻抗：,理论计算,动态分析4.单端输入、单端输出差模电压增益：共模电压增益：共模抑制比：输入阻抗：输出阻抗：,理论计算,1.测量静态工作点：连接电路：将输入端短路接地，接通直流电源；连接图(见下页)；调节电位器使双端输出电压为0V，也就是使VC1=VC2；测量静态工作点；,实验操作,连接电路,2.测量差模
7、放大倍数：在一个输入端接入0.1V电压信号，在另一输入端接入-0.1V电压信号；连接图(见下页)；用万用表测量输出端电压：,实验操作,注：AVD1=（VO1-VO1Q）/（Vi1-Vi2）；VO1Q为V1集电极静态电压；AVD2=（VO2-VO2Q）/（Vi1-Vi2）；VO2Q为V2集电极静态电压；,连接电路,3.测量共模放大倍数：将两输入端短路接到直流信号源；连接图(见下页)；用万用表测量输出端电压：,实验操作,注：AVC1=（VO1-VO1Q）/Vi1；VO1Q为V1集电极静态电压；AVC2=（VO2-VO2Q）/Vi2；VO2Q为V2集电极静态电压；KCMR=AVD双/AVC双，AVD
8、双为差模放大倍数，用以上测量数据。,连接电路,4.单端输入电路的测量：在一个输入端接入0.1V电压信号，另一端接地；用万用表测量测量输出电压；在一个输入端接入-0.1V电压信号，另一端接地；用万用表测量输出端电压：在一个输入端接入峰峰值为50毫伏，频率为1KHZ的正弦波交流信号，另一端接地；用示波器测量输出端电压波形。,实验操作,注：AVD1=（VO1-VO1Q）/Vi1；VO1Q为V1集电极静态电压；AVD2=（VO2-VO2Q）/Vi1；VO2Q为V2集电极静态电压；在输入交流信号时，测量VC1和VC2之间电压应用示波器的CH1-CH2；,注意：由于2R1、2R4比较小，因此输入电压要在接
9、线后重新测量、调整。,连接电路,单端输入直流信号,连接电路,信号发生器,单端输入交流信号,为使两个管工作在对称的状态，应调节RP 使VC1和VC2之间的电压为0V；为尽量满足这个要求，应用万用表的直流200mV档测量，使这个电压在十几毫伏以内，而不应用较大的量程测量。由于实验箱上操作的空间较小，完成上述操作后应尽量避免触碰RP，以免影响测量数据的准确性效果；在接入直流信号时，应先粗调直流信号源，使其输出为所需要的数值，接到电路后应进行细调，也就是说保证输入到放大电路的输入信号是我们所需要的数值。在进行电压增益计算时，切记输出电压为的当前测量值减去静态值才是由输入引起的变化。也就是AVD1=(VO1-VO1Q)/VId,注意事项,什么是温度漂移？什么是零点漂移？引起它的主要原因有那些因素？其中最根本的是什么？抑制零点漂移的方法有哪些？什么是差模信号？什么是共模信号？什么是差模增益？什么是共模增益？什么是共模抑制比？差动放大电路结构有什么特点？简述差动放大电路的功能；差动放大电路的四种接法是什么？分析四种接法的差动放大电路中，输入电阻、输出电阻、差模放大倍数的变化；调节差动放大器平衡状态时，使Uo1Uo2应该用什么表测量？怎样测量才准确？输入为交流信号时，如何测量双端输出Uo？,思考题,
